磷脂酰絲氨酸對棕色脂肪組織產(chǎn)熱的調(diào)節(jié)作用
發(fā)表時(shí)間:2025-09-03磷脂酰絲氨酸(PS)對棕色脂肪組織(BAT)產(chǎn)熱功能的調(diào)節(jié),是通過多環(huán)節(jié)調(diào)控BAT的活化、能量代謝及神經(jīng)-內(nèi)分泌信號通路實(shí)現(xiàn)的,其作用機(jī)制圍繞“激活BAT產(chǎn)熱核心通路、改善BAT代謝微環(huán)境、協(xié)同調(diào)控能量分配”展開,最終促進(jìn)BAT將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,參與機(jī)體產(chǎn)熱與能量平衡調(diào)節(jié)。
從BAT產(chǎn)熱的核心機(jī)制來看,磷脂酰絲氨酸可通過調(diào)控“腎上腺素能信號通路”激活BAT的產(chǎn)熱活性。BAT的產(chǎn)熱功能依賴于其特異性表達(dá)的解偶聯(lián)蛋白1(UCP1) ——UCP1能破壞線粒體氧化磷酸化與ATP合成的偶聯(lián)關(guān)系,使線粒體呼吸鏈釋放的能量以熱能形式散失,而非用于合成ATP,這是BAT產(chǎn)熱的關(guān)鍵分子基礎(chǔ)。磷脂酰絲氨酸作為細(xì)胞膜磷脂的重要組成部分,可通過兩種方式增強(qiáng)腎上腺素能信號對UCP1的調(diào)控:一方面,它能改善BAT細(xì)胞膜的流動性與受體結(jié)合效率,促進(jìn)交感神經(jīng)末梢釋放的去甲腎上腺素(NE)與BAT細(xì)胞表面的β3-腎上腺素能受體(β3-AR)結(jié)合,激活下游的cAMP-PKA信號通路;該通路進(jìn)一步磷酸化脂肪細(xì)胞分化相關(guān)蛋白(如PPARγ、PGC-1α),其中 PGC-1α作為線粒體生物合成的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄共激活因子,可直接上調(diào)UCP1的基因表達(dá)與蛋白合成,增加BAT細(xì)胞內(nèi)UCP1的含量,為產(chǎn)熱提供分子基礎(chǔ)。另一方面,磷脂酰絲氨酸能抑制磷酸二酯酶(PDE)的活性,而PDE是降解cAMP的關(guān)鍵酶,磷脂酰絲氨酸對其的抑制可延長 cAMP 在BAT細(xì)胞內(nèi)的作用時(shí)間,持續(xù)激活PKA信號,強(qiáng)化對UCP1的調(diào)控效應(yīng),從而提升BAT的產(chǎn)熱能力。
在改善BAT代謝微環(huán)境、保障產(chǎn)熱底物供應(yīng)方面,磷脂酰絲氨酸可通過調(diào)節(jié)BAT的脂質(zhì)代謝與葡萄糖攝取,為產(chǎn)熱提供充足能量原料。BAT的產(chǎn)熱過程需要大量脂肪酸作為線粒體呼吸鏈的底物,PS 能促進(jìn)BAT細(xì)胞內(nèi)脂解相關(guān)酶(如激素敏感性脂肪酶HSL、脂肪甘油三酯脂酶 ATGL)的磷酸化激活,加速細(xì)胞內(nèi)儲存的甘油三酯分解為游離脂肪酸(FFA);同時(shí),它還可增強(qiáng)BAT細(xì)胞膜上脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(如FATP1、CD36)的表達(dá)與活性,促進(jìn)血液中FFA進(jìn)入BAT細(xì)胞,為線粒體氧化供能提供底物。此外,磷脂酰絲氨酸能改善BAT對葡萄糖的攝取與利用 —— 通過上調(diào)BAT細(xì)胞表面葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體4(GLUT4)的表達(dá),并促進(jìn)GLUT4向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移,增強(qiáng)BAT對血液葡萄糖的攝取能力;這些葡萄糖一部分通過糖酵解生成丙酮酸,進(jìn)入線粒體參與氧化供能,另一部分則可通過糖異生轉(zhuǎn)化為脂肪酸,進(jìn)一步補(bǔ)充產(chǎn)熱底物,形成“葡萄糖-脂肪酸協(xié)同供能”的模式,保障BAT產(chǎn)熱過程的能量需求。
從神經(jīng)-內(nèi)分泌協(xié)同調(diào)控角度,磷脂酰絲氨酸還可通過影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)與BAT的信號通訊,間接調(diào)節(jié)BAT產(chǎn)熱。中樞神經(jīng)系統(tǒng)(如下丘腦)是調(diào)控BAT產(chǎn)熱的 “指揮中樞”,可通過交感神經(jīng)通路向BAT發(fā)送產(chǎn)熱信號。作為大腦磷脂的重要組成成分,它能維持下丘腦神經(jīng)元的正常結(jié)構(gòu)與功能,促進(jìn)下丘腦內(nèi)促甲狀腺激素釋放激素(TRH)、促黑激素(α-MSH)等產(chǎn)熱相關(guān)神經(jīng)肽的合成與釋放;其中,TRH可通過垂體-甲狀腺軸促進(jìn)甲狀腺激素(T3、T4)的分泌,而甲狀腺激素能直接進(jìn)入BAT細(xì)胞,增強(qiáng)線粒體呼吸鏈酶(如細(xì)胞色素c氧化酶)的活性,并協(xié)同腎上腺素能信號進(jìn)一步上調(diào)UCP1的表達(dá),放大BAT的產(chǎn)熱效應(yīng)。同時(shí),磷脂酰絲氨酸還可調(diào)節(jié)下丘腦-交感神經(jīng)-腎上腺軸的活性,減少皮質(zhì)醇等應(yīng)激激素的過度分泌 —— 過量皮質(zhì)醇會抑制BAT的 UCP1 表達(dá)與脂解功能,它對其的調(diào)控可緩解這種抑制作用,維持BAT的正常產(chǎn)熱功能。
此外,磷脂酰絲氨酸對BAT產(chǎn)熱的調(diào)節(jié)還存在“能量代謝協(xié)同效應(yīng)”,即通過改善整體能量代謝狀態(tài),為BAT功能提供支持。研究表明,它可通過調(diào)節(jié)胰島素敏感性,減少胰島素抵抗對BAT的負(fù)面影響——胰島素抵抗會導(dǎo)致BAT細(xì)胞對葡萄糖和脂肪酸的攝取能力下降,抑制UCP1活性;磷脂酰絲氨酸能增強(qiáng)胰島素信號通路中胰島素受體底物(IRS-1)的磷酸化,改善細(xì)胞對胰島素的敏感性,從而恢復(fù)BAT對能量底物的攝取與利用,間接維持其產(chǎn)熱功能。同時(shí),它還可減少BAT細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激損傷 ——BAT在高代謝產(chǎn)熱過程中會產(chǎn)生較多活性氧(ROS),過量ROS會破壞線粒體結(jié)構(gòu)、抑制 UCP1 功能;磷脂酰絲氨酸可通過提升BAT細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶(如超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽過氧化物酶 GSH-Px)的活性,清除過量ROS,保護(hù)線粒體功能與UCP1的活性,維持BAT長期穩(wěn)定的產(chǎn)熱能力。
磷脂酰絲氨酸對棕色脂肪組織產(chǎn)熱的調(diào)節(jié),是通過“激活 UCP1 核心產(chǎn)熱通路、優(yōu)化產(chǎn)熱底物供應(yīng)、協(xié)同中樞神經(jīng)-內(nèi)分泌調(diào)控、改善代謝微環(huán)境” 的多維度機(jī)制實(shí)現(xiàn)的,其作用不僅局限于直接調(diào)控BAT細(xì)胞的產(chǎn)熱分子,還通過改善整體能量代謝與細(xì)胞微環(huán)境,為BAT持續(xù)發(fā)揮產(chǎn)熱功能提供支持,最終參與機(jī)體的產(chǎn)熱調(diào)節(jié)與能量平衡維持。
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